【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 不是完全沒有優(yōu)點(diǎn)，而是需要改善，使之適應(yīng)現(xiàn)代化的需要。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 GX 螺旋輸送機(jī)的一般結(jié)構(gòu) GX 螺旋輸送機(jī)由料槽、螺旋葉片和轉(zhuǎn)動(dòng)軸組成的螺旋體、兩端軸承、中間懸 掛軸承及驅(qū)動(dòng)裝置所組成。螺旋體由兩端軸承和中間懸掛軸承 支承，由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。螺旋輸送機(jī)工作時(shí)，物料由進(jìn)料口進(jìn)入料槽，在旋轉(zhuǎn)螺旋葉片的推動(dòng)下，沿著料槽作軸向移動(dòng)，直至卸料排出。 GX 螺旋輸送機(jī)的基本機(jī)型有水平螺旋輸送機(jī)、垂直螺旋輸送機(jī)以及處于兩者之間的傾斜螺旋輸送機(jī)。此外，還有許多其他型式的兼有工藝過程和特殊作用的螺旋輸送機(jī)。 螺旋輸送機(jī)的類型 1. 水平螺旋輸送機(jī) 水平螺旋輸送機(jī)多采用“ U”形槽體（也可采用圓筒槽體）、較低的螺旋轉(zhuǎn)速及固定安裝的結(jié)構(gòu)。輸送機(jī)工作時(shí)，物料從輸送機(jī)的一端加入槽體， 被輸送到槽體的另一端或在任一希望的中間位置經(jīng)槽體底部的開口卸出。 2. 傾斜螺旋輸送機(jī) 輸送傾角 ≤20o 的螺旋輸送機(jī)，一般與水平螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。輸送傾角為 20o— 90o 的螺旋輸送機(jī)，一般采用短螺距螺旋及圓筒壯槽體，螺旋體的轉(zhuǎn)速也需增加，其結(jié)構(gòu)如同垂直螺旋輸送機(jī)。 3. 垂直螺旋輸送機(jī) 垂直螺旋輸送機(jī)可垂直提升一般的散狀物料，物料顆粒大小一般 ≤12mm。垂直螺旋輸送機(jī)的槽體為封閉的圓筒，螺旋體的轉(zhuǎn)動(dòng)可采用底部驅(qū)動(dòng)或頂部驅(qū)動(dòng)。垂直螺旋輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所占空間位置小，制造成本底；缺點(diǎn)是輸送量小 ，輸送高度一般不超過 8m。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 3 行星齒輪傳動(dòng)概論 行星齒輪傳動(dòng)的定義、符號(hào)及其特點(diǎn) 齒輪傳動(dòng)在各種機(jī)器和機(jī)械設(shè)備中已獲得了較廣泛的應(yīng)用。例如，起重機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、建筑機(jī)械、石油機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、汽車、飛機(jī)、火炮、船舶利儀器、儀表中均采用了齒輪傳動(dòng)。在上述各種機(jī)器設(shè)備和機(jī)械傳動(dòng)裝置中，為了減速、增速和變速等特殊用途，經(jīng)常采用一系列互相嚙合的齒輪所組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，在《機(jī)械原理》中，便將上述的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)稱之為輪系 。 1. 行星齒輪傳動(dòng)的定義 輪系可由各種類型的齒輪副組成。由錐 齒輪、螺旋齒輪和蝸桿蝸輪組成的輪系，稱為空間輪系；而由圓柱齒輪組成的輪系，稱為平面輪系。 根據(jù)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其各齒輪的幾何軸線相對(duì)位置是否變動(dòng)，齒輪傳動(dòng)分為兩大類型。 （ 1）．普通齒輪傳動(dòng) (定軸輪系 ) 當(dāng)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不變的，則稱為普通齒輪傳動(dòng) (或稱定軸輪系 )。在普通齒輪傳動(dòng)中，如果各齒輪副的軸線均互相平行，則稱為平行軸齒輪傳動(dòng)；如果齒輪系中含有一個(gè)相交軸齒輪副或一個(gè)相錯(cuò)軸齒輪副，則稱為不平行軸齒輪傳動(dòng) (空間齒輪傳動(dòng) )。 （ 2）．行星齒輪傳動(dòng) (行星輪系 ) 當(dāng)齒輪 系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線位置不固定，而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，即在該齒輪系中，至少具有一個(gè)作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪，如圖 31（ a） 所示。在上述齒輪傳動(dòng)中，齒輪 a、 b 和構(gòu)件 x 均繞幾何軸線 OO 轉(zhuǎn)動(dòng)， 而齒輪 c 是活套在構(gòu)件 x 的軸 0c 上，它一方面繞自身的幾何軸線 0c 旋轉(zhuǎn) (自轉(zhuǎn) )，同時(shí)又隨著幾何軸線 0c 繞固定的幾何軸線 OO旋轉(zhuǎn) (公轉(zhuǎn) )，即齒輪 c 作行星運(yùn)動(dòng)；因此，稱該齒輪傳動(dòng)為行星齒輪傳動(dòng)，即河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 行星輪系。 行星齒輪傳動(dòng)按其自由度的數(shù)目可分為以下幾種 。 a. 簡(jiǎn)單行星齒輪傳動(dòng) 具有一個(gè)自由度 (W=1)的行星齒輪傳動(dòng)，如圖 1—1(b)所示。對(duì)于簡(jiǎn)單行星齒輪傳動(dòng)。只需要知道其中一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)后，其余各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)便可以確定。 b. 差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng) 具有兩個(gè)自由度 (W＝ 2)的行星齒輪傳動(dòng)，即它是具有三個(gè)可動(dòng)外接構(gòu)件 (a、 b 和 x)的行星輪系 [見圖 3— 1(a)]。對(duì)于差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)，必須給定兩個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)后，其余構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)才能確定。 圖 31 行星齒輪傳動(dòng) 圖 32 2ZX 型的負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 圖 33 2ZX 型的正好機(jī)構(gòu) 在行星齒輪傳動(dòng)中作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪 c，稱為行星齒輪 (簡(jiǎn)稱為行星輪 )。換言之，在齒輪系中，凡具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的齒輪，則稱為行星輪，如圖 3— l 中所示的齒輪 c。僅有一個(gè)齒圈的行星 c，稱為單齒圈行星輪 [見圖 3— 1和圖 3— 2(a)]；帶有兩個(gè)齒圈的行星輪 c— d，稱為雙齒圈行星輪 [見圖 3— 2(b)和圖 1— 3]。 在行星齒輪傳動(dòng)中，支承行星輪 c(或 c— d)并使它得到公轉(zhuǎn)的構(gòu)件，稱為轉(zhuǎn)臂 (又稱為系桿 )，用符號(hào) x 表示。轉(zhuǎn)臂 x 繞之旋轉(zhuǎn)的幾何軸線，稱為主軸線，如軸線 oo 。 在行星齒輪傳動(dòng)中，與行星齒輪相嚙合的，且其軸線又與主軸線 oo重合的齒輪，稱為中心輪；外齒中心輪用符號(hào) a 或 b 表示，內(nèi)齒中心輪用符號(hào)b 或 e 表示。最小的外齒中心輪 a 又可稱為太陽輪。而將固定不動(dòng)的 (與機(jī)架連接的 )中心輪，稱為支持輪，如圖 3— 1(b)中所示的內(nèi)齒輪 b。 在行星齒輪傳動(dòng)中，凡是其旋轉(zhuǎn)軸線與主軸線 oo 相重合，并承受外力矩的構(gòu)件，稱為基本構(gòu)件，如圖 1— 1 中的中心輪 a、 b 和轉(zhuǎn)臂 x 。換言之，所謂基本構(gòu)件就是在空間具有固定旋轉(zhuǎn)軸線的受力構(gòu)件；其中也可能是固定構(gòu)件，如圖 3l(b)中與機(jī)架相連接的內(nèi)齒輪 b。而差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng) [見圖 31(a)]就是具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)基本構(gòu)件的行星齒輪傳動(dòng)。在其三個(gè)基本構(gòu)件中，若將內(nèi)齒輪 b固定不動(dòng)，則可得到應(yīng)用十分廣泛的，輸入件為中心輪 a 或轉(zhuǎn)臂 x，輸出件為轉(zhuǎn)臂 x 或中心輪 a 的行星齒輪傳動(dòng) [見圖 1— 1(b)]。仿上，當(dāng)中心輪 a 固定不動(dòng)時(shí)，則可得到輸入件為內(nèi)齒輪 b 或轉(zhuǎn)臂 x，輸出件為轉(zhuǎn)臂 x 或內(nèi)齒輪 b 的行星齒輪傳動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)臂 x 固定不動(dòng)時(shí)，則可得到所有齒輪軸線均固定不動(dòng)的普通齒河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 輪傳動(dòng)，即定軸齒輪傳動(dòng)。由于該定軸齒輪傳動(dòng)是原來行星齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，故又稱之為準(zhǔn)行星齒輪傳動(dòng)，如圖 3— l(c)所示。為了便于對(duì)上述行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行研究分析，差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng) (W=2)、 行星齒輪傳動(dòng) (W＝ 1)和準(zhǔn)行星齒輪傳動(dòng)，統(tǒng)稱為行星齒輪傳動(dòng) 。 行星齒輪傳動(dòng)的符號(hào) 在行星齒輪傳動(dòng)中較常用的符號(hào)如下。 n—— 轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的角速度 ， r／ min 。 ? —— 角速度，以每秒弧度來衡量的角速度， rad／ s。 an —— 齒輪 a 的轉(zhuǎn)速， r／ min 。 bn 一一 內(nèi)齒輪 b 的轉(zhuǎn)速 ， r／ min。 xn —— 轉(zhuǎn)臂 x 的轉(zhuǎn)速， r／ min。 —— 行星輪 c 的轉(zhuǎn)速， r／ min。 abi —— a 輪輸入， b 輪輸出的傳動(dòng)比，即 abi =177。 bazz CABi —— 在行星齒輪傳動(dòng)中，構(gòu)件 A 相對(duì)于構(gòu)件 c 的相對(duì)轉(zhuǎn)速與構(gòu)件 B 相對(duì)構(gòu)件 C 的相 對(duì)轉(zhuǎn)速之比值，即 CABi = ACBCnnnn?? xabi —— 在行星齒輪傳動(dòng)中，中心輪 a 相對(duì)于轉(zhuǎn)臂 x 的相對(duì)轉(zhuǎn)速與內(nèi)齒輪 b相對(duì)于轉(zhuǎn)臂 x 的相對(duì)轉(zhuǎn)速之比值，即 xabi = axbxnnnn?? 行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較，它具有許多優(yōu)點(diǎn)。它的最顯著的特河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 點(diǎn)是：在傳遞動(dòng)力時(shí)它可以進(jìn)行功率分流； 同時(shí)，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。所以，行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動(dòng)．而作為各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速 裝置。尤其是對(duì)于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳功效率高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、起重運(yùn)輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動(dòng)裝置以及需要差速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動(dòng)裝置，行星齒輪傳動(dòng)已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 行星齒輪傳動(dòng)的主要持點(diǎn)如下。 (1) 體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大 由于行星齒輪傳動(dòng)具有功率分流和各中心輪構(gòu)成共軸線式的傳動(dòng)以及合理地應(yīng)用內(nèi)嚙合齒輪副，因此可使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。再由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個(gè)行星輪來共同分擔(dān)載荷，從而使得每個(gè)齒輪所承受的負(fù)荷較小，并允許這些齒輪采用較小的模數(shù)。此 外，在結(jié)構(gòu)上充分利用了內(nèi)嚙合承載能力大和內(nèi)齒圈本身的可容體積，從而有利于縮小其外廓尺寸．使其體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)非常緊湊、且承載能力大。一般，行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動(dòng)的 1/2— 1/5 (即在承受相同的載荷條件下 )。 (2) 傳動(dòng)效率高 由于行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，即它具有數(shù)個(gè)勻稱分布的行星輪．使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于達(dá)到提高傳動(dòng)效率的作用。在傳動(dòng)類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其效率值可達(dá) 0． 97~0． 99。 (3) 傳動(dòng)比較大，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng) 的合成與分解 只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動(dòng)的類型及配兩方案，便可以用少數(shù)幾個(gè)齒輪而獲得很大的傳動(dòng)比。在僅作為傳遞運(yùn)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)中，其傳動(dòng)比可達(dá)到幾干。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動(dòng)在其傳動(dòng)比很大時(shí)，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點(diǎn)。而且，它還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解以及實(shí)現(xiàn)各種變速的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。 (4) 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng) 由于采用了數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。同時(shí)，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，抵抗沖擊和振河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 動(dòng)的能力較強(qiáng)，工作較可靠。 總之，行星齒輪傳動(dòng)具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大及效率高 (類型選用得當(dāng) )等優(yōu)點(diǎn)。因此，行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、輕工機(jī)械、石油化工機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、汽車、坦克、火炮、飛機(jī)、輪船、儀器和儀表等各個(gè)方面。行星傳動(dòng)不僅適用于高轉(zhuǎn)速、大功率，而且在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)裝置上也獲得了應(yīng)用。它幾乎可通用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動(dòng)技術(shù)已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展的重點(diǎn)之一。 隨著行星傳動(dòng)技術(shù)的迅速發(fā)展，目前，高速漸開線行星齒輪傳動(dòng)裝里所傳遞的 功率已達(dá)到 20xx0kW，輸出轉(zhuǎn)矩已達(dá)到 4500kN178。 m。據(jù)有關(guān)資料介紹，人們認(rèn)為目前行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向如下。 （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)化、多品種 目前世界上已有 50 多個(gè)漸開線行星由輪傳動(dòng)系列設(shè)計(jì)；而且還演化出多種型式的行星減速器、差速器和行星變速器等多品種的產(chǎn)品。 （ 2） 硬齒面、高精度 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化等化學(xué)熱處理。制造精度一般均在 6 級(jí)以上。顯然，采用硬齒面、高精度有利于進(jìn)一步提高承載能力，使齒輪尺寸變得更小。 （ 3） 高轉(zhuǎn)速、大功率 行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在同速傳動(dòng)中，如在高速汽輪中已獲得日益廣泛的應(yīng)用，其傳動(dòng)功率也越來越大。 （ 4） 大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩 在中低速、重載傳動(dòng)中，傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的行星齒輪傳動(dòng)已有了較大的發(fā)展。 行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難些。但隨著人們對(duì)行星傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)一步深人地了解和掌握以及對(duì)國(guó)外行星傳動(dòng)技術(shù)的引進(jìn)和消化吸收，從而使其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善，同時(shí)生產(chǎn)工藝水平也不斷提高。因此，對(duì)于它的制造安裝問題，目前巳不再視為一件什么困難的事情。實(shí)踐表明，在具有中等技術(shù)水平的工廠里也是完全可以制造出較好的行星齒輪傳動(dòng)減速器。應(yīng)該指出， 對(duì)于行星齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)者，不僅應(yīng)該了解其優(yōu)點(diǎn)，而且應(yīng)該在自己的設(shè)計(jì)工作中，充分地發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，且把其缺點(diǎn)降低到河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 最低的限度。從而設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的行星齒輪傳動(dòng)裝置。 綜上，根據(jù)原始條件可以確定所需用的輸入功率為 1 6 . 5 6 . 80 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 8PP K W?????入 至此，可以確定所用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào) Y160M6 可以確定本設(shè)計(jì)題目（螺旋輸送機(jī)）的傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)方案 —— NGW 型 2ZX（ A）。 行星輪數(shù) 3pn? 。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 4 行星齒輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算 行星齒輪傳動(dòng)中分配各輪齒數(shù)應(yīng)滿足的條件 在設(shè)計(jì)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)，根據(jù)給定的傳動(dòng)比 ip 來分配各輪的齒數(shù)，這就是人們研究行星齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的主要仟?jiǎng)?wù)之一。在確定行星齒輪傳動(dòng)的各輪齒數(shù)時(shí)，除了滿足給定的傳動(dòng)比外，還應(yīng)滿足與其裝配有關(guān)的條件，即同心條件、鄰接條件和安裝條件。此外，還要考慮到與其承載能力有關(guān)的其他條件。 傳動(dòng)比條件 在行星齒輪傳動(dòng)中，各輪齒數(shù)的選擇必須確保實(shí)現(xiàn)所給定的傳動(dòng)比 pi 的大小。例如， 2z— x(A)型行星傳動(dòng)，其各輪齒數(shù)與傳